新型建筑照明控制IC技術
目前,在照明控制IC(即電子變換器)設計方面,存在兩種不同的典型方法。種方法基于IC器件,與若干個外部無源器件一起,驅動兩個高壓(通常高于400V)功率MOS晶體管,實現(xiàn)一個半橋變換器;第二種方法基于兩個高壓雙極晶體管和大量的無源器件,但是只能實現(xiàn)部分功能。雙極解決方案被用于成本極其低廉的中低端應用。
適合于電子鎮(zhèn)流器的高壓隔離結IC技術
這些控制IC推動了高壓隔離結技術以滿足節(jié)能產品應用成本和可靠性的兩個要求。如今普遍將控制IC-高壓隔離結技術應用到鎮(zhèn)流器中,生產出了具有競爭性、高性能和高度可靠的產品。現(xiàn)在面臨的挑戰(zhàn)是通過控制光源的新IC將它們擴展到其他照明市場部分。
這項高壓隔離結IC技術允許電路放置在隔離的“井”里面,這個“井”到低壓電路可以有600V隔離。
這是因為當今不少照明技術均與高電壓功率MOSFET技術相聯(lián)在一起的,其分離產品系列包括大量不同型號的器件,范圍從橋式整流器和肖特基二極管到功率MOSFET和IGBT。
高壓隔離結IC技術的特征是,使及低端的驅動功能融合于單一芯片內,以控制多種開關轉換器的拓撲結構。這些拓撲結構之一是廣泛應用在電子鎮(zhèn)流器中的半橋結構。這使得該技術非常適合于電子鎮(zhèn)流器產業(yè)。
ICIR2153把標準555時基電路與和低端半橋驅動器結合在一起。這個IC與高壓MOSFET一起,很快就被照明技術采用,并成為了電子鎮(zhèn)流器的一個標準控制器,可以作為未來照明設備控制IC發(fā)展的基礎。由于IR2153被廣泛應用并作改進成為IRS2153D,其頂部更加堅實耐用,且集成了必要的自舉二極管。
IR2156和IR2166控制IC是在IR2153基礎上改進的鎮(zhèn)流器技術,它集成了另外的功能到IR2153中,這是更加完善控制熒光燈的要求。它們包括大化燈壽命和提高鎮(zhèn)流器可靠性所必需的預加熱和故障保護功能。IR2166進一步改進,并集成了有源功率因素校正(PFC)控制,與鎮(zhèn)流器控制一起實現(xiàn)整個鎮(zhèn)流器的單芯片解決方案。因為對于功率級別在25W以上,PFC在歐洲是強制的,世界的其他地方正在跟隨同樣的趨向。
IR2166在同一個IC中包括二個分開的振蕩器,一個用于控制鎮(zhèn)流器輸入而另一個用于控制燈。并且,為了滿足T5熒光燈的新要求,IR2166設有壽命終期(EOL)引腳以探測燈在接近壽命末期時發(fā)生的過壓,在這些高電壓產生損害之前安全地關閉鎮(zhèn)流器。
智能功率技術的熒光燈驅動電路
這是采用固定頻率(高達200KHz左右)半橋拓撲驅動線性熒光燈管的解決方案。該方案采用了系統(tǒng)芯片的方法:在同一個芯片VK06T上集成控制部分、保護電路和功率級。由于采用這種單片電路的方法,系統(tǒng)可靠性得到了提高,此外,系統(tǒng)集成和小型封裝還實現(xiàn)了更小。
VK06TL驅動電路芯片應用智能功率VIPovverM3-3制造技術,允許在同一芯片VK06TL上集成控制部分和功率級。功率級是一個“發(fā)射極開關”,這個“發(fā)射極開關”通過在一個共射-共基放大器結構中放置一個雙極高壓達林頓晶體管和一個低壓MOS場效應晶體管制成的。因此,這個方案實現(xiàn)了雙極器件的低壓降與斷態(tài)時高擊穿電壓之間的平衡,以及MOS場效應晶體管的開關速度快的特性。因此,這個“發(fā)射極開關”結構可以實現(xiàn)一個很高的頻率(200KHz左右)。
半橋變換器中,VK06TL被指定用于上橋臂和下橋臂。因為采用兩個VK06TL,幾乎無需外部器件,只用兩個二次繞組就可以導通一次側電感扼流圈。所以,該熒光燈慎流器專用的驅動器-半橋變換器是一個效率極高而成本極低的熒光燈變換器。